Los primeros animales casi no necesitaban oxígeno. ¿Cuál es la diferencia entre bacterias aeróbicas y anaeróbicas? ¿Cuál es el papel del sistema circulatorio?

Todos los organismos vivos se dividen en aerobios y anaerobios, incluidas las bacterias. Por lo tanto, existen dos tipos de bacterias en el cuerpo humano y en la naturaleza en general: aeróbicas y anaeróbicas. Los aerobios deben recibir oxígeno. vivir, mientras que no es necesario en absoluto o no es necesario. Ambos tipos de bacterias juegan un papel importante en el ecosistema, interviniendo en la descomposición de los residuos orgánicos. Pero entre los anaerobios hay muchas especies que pueden causar problemas de salud en humanos y animales.

Personas y animales, así como la mayoría de los hongos, etc. - todos los aerobios obligados que necesitan respirar e inhalar oxígeno para sobrevivir.

Las bacterias anaerobias, a su vez, se dividen en:

• facultativo (condicional): requiere oxígeno para un desarrollo más eficiente, pero puede prescindir de él;
• obligado (obligatorio): el oxígeno es letal para ellos y mata después de un tiempo (depende de la especie).

Las bacterias anaeróbicas pueden vivir en lugares donde hay poco oxígeno, como la cavidad bucal y los intestinos humanos. Muchos de ellos causan enfermedades en aquellas áreas del cuerpo humano donde hay menos oxígeno: garganta, boca, intestinos, oído medio, heridas (gangrena y abscesos), acné interno, etc. Además, también existen tipos útiles que ayudan a la digestión.

Las bacterias aeróbicas, en comparación con las bacterias anaeróbicas, utilizan O2 para la respiración celular. La respiración anaeróbica significa un ciclo energético que es menos eficiente en la producción de energía. La respiración aeróbica es la energía liberada por el complejo proceso en el que el O2 y la glucosa se metabolizan juntos dentro de las mitocondrias de una célula.

Durante un esfuerzo físico intenso, el cuerpo humano puede experimentar falta de oxígeno. Esto provoca un cambio al metabolismo anaeróbico en el músculo esquelético, que produce cristales de ácido láctico en el músculo porque los carbohidratos no se descomponen por completo. Después de esto, los músculos comienzan a doler y se tratan masajeando el área para acelerar la disolución de los cristales y, con el tiempo, expulsarlos naturalmente al torrente sanguíneo.

Las bacterias anaeróbicas y aeróbicas se desarrollan y multiplican durante la fermentación, el proceso de descomposición de sustancias orgánicas con la ayuda de enzimas. En este caso, las bacterias aeróbicas utilizan el oxígeno presente en el aire para el metabolismo energético, frente a las bacterias anaeróbicas, que no necesitan oxígeno del aire para ello.

Esto se puede entender realizando un experimento para identificar el tipo mediante el cultivo de bacterias aeróbicas y anaeróbicas en cultivo líquido. Las bacterias aeróbicas se congregarán en la parte superior para inhalar más oxígeno y sobrevivir, mientras que las bacterias anaeróbicas se congregarán en la parte inferior para evitar el oxígeno.

Casi todos los animales y los humanos son aerobios obligados y requieren oxígeno para respirar, mientras que los estafilococos en la boca son un ejemplo de anaerobios facultativos. Las células humanas individuales también son anaerobias facultativas: pasan a la fermentación del ácido láctico si no hay oxígeno disponible.

Una breve comparación de bacterias aeróbicas y anaeróbicas

1. Las bacterias aeróbicas utilizan oxígeno para mantenerse vivas.
   Las bacterias anaerobias requieren una cantidad mínima de oxígeno o incluso mueren en su presencia (dependiendo de la especie) y por tanto evitan el O2.
2. Muchas especies entre estos y otros tipos de bacterias desempeñan un papel importante en el ecosistema, participando en la descomposición de sustancias orgánicas: son descomponedores. Pero las setas son más importantes a este respecto.
3. Las bacterias anaeróbicas son responsables de una variedad de enfermedades que van desde dolores de garganta hasta botulismo, tétanos y más.
4. Pero entre las bacterias anaeróbicas también hay aquellas que son beneficiosas, por ejemplo, descomponen en el intestino los azúcares vegetales nocivos para los humanos.

Los biólogos han descubierto criaturas multicelulares en el mar Mediterráneo que no utilizan oxígeno para sus funciones vitales. Hasta ahora se creía que el metabolismo sin oxígeno es característico únicamente de organismos unicelulares y virus. El artículo de los investigadores, en el que describen criaturas inusuales, apareció en la revista BMC Biology. El portal Nature News escribe brevemente sobre el trabajo.

Las criaturas que miden menos de un milímetro viven a profundidades de más de 3 mil metros. Pertenecen al grupo Loricifera, invertebrados marinos microscópicos. Exteriormente parecen bolsas, de cuya apertura emergen "tentáculos".

Anteriormente, los investigadores ya habían encontrado organismos multicelulares en lugares privados de oxígeno, pero los expertos no estaban seguros de si vivían allí de forma permanente. Los autores del nuevo trabajo creen que las loricíferas que descubrieron siempre viven en un ambiente extremadamente pobre en oxígeno.

Los organismos multicelulares "ordinarios" obtienen energía utilizando orgánulos especiales llamados mitocondrias, que requieren oxígeno para funcionar. Loricephera, que se encuentra en el mar Mediterráneo, obtiene energía utilizando otros orgánulos: los hidrogenosomas. Los hidrogenosomas no requieren oxígeno para funcionar y también están presentes en microorganismos que viven en ausencia de O2.

Detalles

Basado en materiales: Lenta.ru

Foros populares

Seleccione un foro Seleccionar un automóvil Tuning y audio para el automóvil Reparación / mantenimiento Seguro de automóvil Préstamo de automóvil Legislación Escuela de manejo Intercambio de experiencias Problemas en las carreteras Combustible, lubricantes y sistemas de combustible Neumáticos y ruedas Protección del automóvil Policía de tránsito / policía de tránsito / accidentes Automovilismo Humor del automóvil Comprar / Vender Foro Alfa Romeo Foro Audi Foro Bmw Foro Chevrolet Foro Chrysler Foro Daewoo Fiat Foro Ford Foro Honda Foro Hyundai Foro Kia Foro Land Rover Foro Lexus Foro Mazda Foro Mercedes Benz Foro Mitsubishi Foro Nissan Foro Opel Foro Peugeot Foro Porsche Foro Saab Foro Subaru Foro Toyota Volkswagen Foro Foro Volvo Foro VAZ Foro ZAZ

Visite nuestros foros populares. Aquí puede encontrar la información necesaria, obtener consejos sobre temas importantes y simplemente charlar.

En Moscú, murió a la edad de 86 años el compositor Evgeny Krylatov, autor de canciones infantiles populares. “Mi padre murió esta mañana en el hospital. Tenía doble neumonía”, dijo a TASS la hija del compositor, María Krylatova.
Krylatov nació en una clase trabajadora...

Hace cinco años, Boris Nemtsov fue asesinado en el puente Bolshoy Moskvoretsky.

El 29 de febrero tendrá lugar la Marcha de Nemtsov en Moscú. La alcaldía aprobó una procesión con la participación de 30 mil personas a lo largo del recorrido desde el bulevar Strastnoy hasta la avenida Sakharov. “Será político...

Los rebeldes y las tropas turcas en Idlib están atacando aviones militares rusos, informa Interfax, citando un informe de Rossiya-24.
“El ejército sirio está literalmente siendo salvado por la aviación. Propio y ruso. Aviones de la Fuerza Aérea Siria y de las Fuerzas Aeroespaciales Rusas una y otra vez...

Una grúa es un tipo especial de equipo especial, está diseñado para transportar, cargar y descargar vehículos que no pueden conducir de forma independiente. Esto suele pasar porque se han averiado elementos importantes del coche o como consecuencia de un accidente grave...

Un compresor eléctrico ha dejado de ser un artículo de lujo, ahora es algo práctico y necesario, presente en casi todos los accesorios del automóvil.
Al comprar un dispositivo, no todos los propietarios de automóviles podrán identificar inmediatamente las diferencias entre los distintos equipos de esta clase y...

El oxígeno está necesariamente incluido en la materia viva. Es poco probable que pueda ser reemplazado en los sistemas vivos por cualquier otro elemento.

Pero además del oxígeno ligado químicamente, la gran mayoría de los organismos también necesitan oxígeno molecular libre para respirar.

El hecho de que el oxígeno se utilice en la respiración, y no otros gases, se explica por sus propiedades: el oxígeno entra fácilmente en compuestos químicos con muchas sustancias y estas reacciones van acompañadas de la liberación de energía térmica. A veces, por ejemplo, los animales luminosos y las bacterias también liberan energía luminosa. No existe otra sustancia que, al reaccionar con sustancias corporales, asegure la liberación de cantidades tan grandes de energía.

El oxígeno atmosférico es especialmente necesario para los animales superiores. Las aves y los mamíferos terrestres no pueden vivir sin él ni siquiera durante unos minutos. Los mamíferos acuáticos, adaptados a largas estancias bajo el agua (de 15 minutos a 1 hora y 45 minutos), en realidad lo utilizan nada menos, ya que crean un suministro de aire en los pulmones.

Así, en los planetas cuya atmósfera carece o contiene poco oxígeno, difícilmente puede haber criaturas similares a los animales de la Tierra. Sin embargo, no prejuzguemos la cuestión y veamos si es posible que exista vida sin oxígeno atmosférico o con una pequeña cantidad de él.

Según varios científicos, el oxígeno en la atmósfera terrestre apareció como resultado de la actividad vital de las plantas verdes. Al parecer, cuando la vida en nuestro planeta apenas comenzaba, no había oxígeno en su atmósfera. Los primeros organismos de los que surgieron las plantas no requerían oxígeno libre; eran anaeróbicos. Las plantas verdes primarias, obviamente, tampoco tenían aún la función de respiración. Este proceso surgió sólo en la siguiente etapa de evolución.

Entre los organismos modernos también hay muchos anaeróbicos. Estas son algunas bacterias y levaduras. No respiran oxígeno, pero reciben energía de la oxidación de diversas sustancias. Esto es "respiración libre de oxígeno" o fermentación. Hay tipos de microbios para los cuales el oxígeno es venenoso y provoca la muerte; También hay quienes pueden vivir sin oxígeno, pero cuando está disponible lo utilizan para la respiración, lo que va de la mano con la fermentación.

En las plantas verdes y en los animales inferiores la relación con el oxígeno también es extremadamente diversa. Todas las plantas verdes respiran, pero las fluctuaciones en la cantidad de oxígeno en ambiente no tienen un efecto notable sobre la intensidad de la respiración. Sólo cuando su contenido en la atmósfera disminuye al 2-1% (10-20 veces menos de lo normal) disminuye la tasa de respiración de la mayoría de las especies de plantas. Al mismo tiempo, comienza el metabolismo anaeróbico, por lo que la planta puede vivir durante algún tiempo incluso en completa ausencia de oxígeno.

La necesidad de oxígeno de las plantas acuáticas es aún menor, ya que el agua suele contener mucho menos oxígeno que la atmósfera. El agua de algunos embalses contiene 2.000 veces menos oxígeno que el aire.

Por último, algunos nuevos estudios muestran que en los tejidos internos de las plantas la composición del medio gaseoso a menudo carece incluso de un remoto parecido con la composición normal del aire. En este caso la respiración es casi anaeróbica. Entre los animales, muchos protozoos e invertebrados multicelulares También viven y se reproducen con una cantidad insignificante de oxígeno e incluso en su total ausencia. Decenas de especies de ciliados, amebas y flagelados, que viven en limos casi privados de oxígeno, en aguas residuales, en aguas estancadas de lagos, se encuentran constantemente en condiciones esencialmente anaeróbicas. Muchos de ellos pueden vivir en presencia de oxígeno, pero en un ambiente rico en oxígeno desplazan a otros organismos.

Con una ausencia insignificante o incluso total de oxígeno en el medio ambiente pueden vivir algunos gusanos redondos, especies de crustáceos (por ejemplo, copépodos) y moluscos elasmobranquios. Incluso entre los insectos hay formas acuáticas que viven con poco o ningún oxígeno en el agua. , por ejemplo, las larvas de una especie de escarabajo (Donacia), mosquito chironomus (Chironomus thummi) y otras. El desarrollo de las larvas de chironomus puede llegar a volar en agua que contiene 0,3 mg de oxígeno por litro, es decir, 1000 veces menos que en el aire normal.

Todos los vertebrados superiores necesitan oxígeno para respirar, pero también en ellos las células individuales del cuerpo pueden cambiar temporalmente al metabolismo anaeróbico, y las células de algunos tejidos generalmente necesitan una pequeña cantidad de oxígeno. Básicamente, sólo las células del sistema nervioso central de los vertebrados son muy sensible a la falta de oxígeno.

La necesidad de oxígeno en humanos y animales superiores también varía según la adaptación a un entorno particular.

Las ovejas, acostumbradas a las condiciones de la montaña, se sienten normales a una altitud de 4.000 m, donde el oxígeno es entre un 35 y un 40% menor que al nivel del mar.

A unos 6.000 m sobre el nivel del mar se encuentra el límite más alto de vida para la mayoría de los animales. Sólo unas pocas especies de roedores parecidos a ratones y aves rapaces se encuentran en altitudes tan elevadas. Pero es poco probable que sólo la atmósfera enrarecida y la falta de oxígeno obstaculicen aún más su vida. El desarrollo de la vida aquí, por supuesto, se ve obstaculizado por las bajas temperaturas y el hielo eterno, la falta de suelo y alimento vegetal, los fuertes vientos, etc.

Para una persona adaptada a la vida en la llanura, una disminución de la presión y la cantidad de oxígeno provoca graves trastornos: el mal de montaña. Sin embargo, después de un entrenamiento especial, una persona puede elevarse y permanecer durante algún tiempo a una altitud de 7.000 a 8.000 m. En las alturas del Tíbet y en los Andes (a una altitud de 5.300 m) hay asentamientos humanos permanentes, lo que demuestra que Una persona puede adaptarse a la mitad del contenido de oxígeno en la atmósfera en comparación con el disponible al nivel del mar.

En estas personas, todos los tejidos del cuerpo absorben oxígeno con mucha más energía, su contenido de hemoglobina y la capacidad de oxígeno de la sangre aumentan.

En experimentos con animales, se encontró que durante la aclimatación en condiciones de montaña, se produce una "lucha" energética en el cuerpo por el suministro de oxígeno a los tejidos. Las células comienzan a utilizar mejor el oxígeno debido al aumento de la actividad de las enzimas oxidativas. Además, los tejidos se vuelven más tolerantes a la falta de oxígeno e incluso pueden pasar a un tipo de respiración anaeróbica.

En el laboratorio se realizaron estudios en insectos y resultó que en las especies de insectos que viven al nivel del mar, donde la presión es de aproximadamente 760 mm Hg, el corazón deja de funcionar a una presión de 25 a 20 mm Hg. viven si el oxígeno es 30 veces menor que en la atmósfera, pero las especies que viven en las montañas a una altitud de 1.000 m son mucho más estables. Las pulsaciones de sus corazones se observan incluso a una presión de 15 mm de mercurio. En los insectos que viven en altitudes aún mayores (3200 m), el corazón se detenía sólo a una presión de 5 mm de mercurio, es decir. con tal enrarecimiento de la atmósfera, que existe aproximadamente a una altitud de 100-200 km de la Tierra.

Por tanto, las posibilidades de que los organismos terrestres vivan con falta de oxígeno son bastante grandes. Pero al mismo tiempo, en la mayoría de ellos se observa una fuerte disminución de la actividad. Sin adelantarnos y sin entrar en una discusión sobre el tema de la vida fuera de la Tierra, señalaremos que, por ejemplo, en Marte la necesidad de oxígeno de los organismos, con la misma energía vital, puede ser menor que en Marte. Tierra. El hecho es que debido al tamaño más pequeño y la menor densidad de Marte, la gravedad en él es casi 3 veces menor que en la Tierra, y el funcionamiento de los órganos requerirá significativamente menos energía obtenida a través de la respiración. Además, a bajas temperaturas ambientales, los tejidos y las células se saturan de oxígeno con menos oxígeno en el ambiente.

Finalmente, se sabe que las células de los organismos son capaces de acumular y utilizar elementos que se encuentran en la naturaleza en cantidades extremadamente pequeñas, en estado disperso. Por tanto, no sería sorprendente que, con una pequeña cantidad de oxígeno en el ambiente, los organismos desarrollen diversas adaptaciones para capturar oxígeno.

Esto significa que si en los planetas accesibles a nuestro estudio hay tan poco oxígeno que no se puede detectar desde la Tierra mediante análisis espectral, esto todavía no es motivo para negar la posibilidad de que haya vida en ellos. Por supuesto, una pequeña cantidad de oxígeno pone límites a la existencia de animales como nuestros vertebrados, con su alto nivel energético de metabolismo y su mayor actividad nerviosa. Pero pueden existir organismos de diferente estructura.

No es necesario simplificar el juicio sobre cómo puede ser la vida con una pequeña cantidad de oxígeno. Si fuera posible establecer que en épocas anteriores había más oxígeno de origen biogénico en la atmósfera de Marte que ahora, entonces sería necesario suponer que la vida en Marte se volvió más pobre, pero al mismo tiempo podrían aparecer algunas formas altamente especializadas. surgir.

Si encuentra un error, resalte un fragmento de texto y haga clic en Ctrl+Entrar.

1. Todas las hojas tienen venas. ¿De qué estructuras se forman? ¿Cuál es su papel en el transporte de sustancias por toda la planta?

Las venas están formadas por haces de fibras vasculares que penetran en toda la planta y conectan sus partes: brotes, raíces, flores y frutos. Se basan en tejidos conductores, que realizan el movimiento activo de sustancias, y mecánicos. El agua y los minerales disueltos en ella se mueven en la planta desde las raíces a las partes aéreas a través de los vasos de la madera, y las sustancias orgánicas se mueven a través de los tubos cribosos del líber desde las hojas a otras partes de la planta.

Además del tejido conductor, la vena contiene tejido mecánico: fibras que dan resistencia y elasticidad a la placa de la hoja.

2. ¿Cuál es el papel del sistema circulatorio?

La sangre transporta nutrientes y oxígeno por todo el cuerpo y elimina dióxido de carbono y otros productos de desecho. Así, la sangre realiza la función respiratoria. Los glóbulos blancos realizan función protectora: Destruyen los patógenos que han entrado en el cuerpo.

3. ¿En qué se compone la sangre?

La sangre se compone de un líquido incoloro: plasma y células sanguíneas. Hay glóbulos rojos y blancos. Los glóbulos rojos dan a la sangre su color rojo porque contienen una sustancia especial: el pigmento hemoglobina.

4. Oferta circuitos simples Sistemas circulatorios cerrados y abiertos. Señale el corazón, los vasos sanguíneos y la cavidad corporal.

Esquema de un sistema circulatorio abierto.

5. Ofrezca un experimento que demuestre el movimiento de sustancias por el cuerpo.

Demostremos que las sustancias se mueven por todo el cuerpo usando el ejemplo de una planta. Pongamos un brote joven de un árbol en agua teñida con tinta roja. Después de 2 a 4 días, saque el brote del agua, lávelo y corte un trozo de la parte inferior. Consideremos primero una sección transversal del brote. El corte muestra que la madera se ha puesto roja.

Luego cortamos el resto del brote. Aparecieron franjas rojas en áreas de vasijas manchadas que forman parte de la madera.

6. Los jardineros propagan algunas plantas utilizando ramas cortadas. Plantan las ramas en el suelo y las cubren con un frasco hasta que enraízan por completo. Explica el significado del frasco.

Debajo de la lata se forma una humedad alta y constante debido a la evaporación. Por tanto, la planta evapora menos humedad y no se marchita.

7. ¿Por qué las flores cortadas se marchitan tarde o temprano? ¿Cómo se puede prevenir su rápido declive? Realizar un diagrama del transporte de sustancias en flores cortadas.

Las flores cortadas no son una planta en toda regla, porque se les ha quitado el sistema de caballos, que aseguraba una absorción adecuada (como la naturaleza) de agua y minerales, así como parte de las hojas, que aseguraba la fotosíntesis.

La flor se marchita principalmente porque no hay suficiente humedad en la planta o flor cortada debido al aumento de la evaporación. Esto comienza desde el momento del corte y sobre todo cuando la flor y las hojas llevan mucho tiempo sin agua y tienen una gran superficie de evaporación (cortar lila, cortar hortensia). A muchas flores cortadas en invernadero les resulta difícil tolerar la diferencia entre la temperatura y la humedad del lugar donde se cultivaron y la sequedad y calidez de las salas de estar.

Pero una flor puede marchitarse o envejecer, este proceso es natural e irreversible.

Para evitar que se desvanezcan y prolongar la vida de las flores, un ramo de flores debe estar en un paquete especial que sirva para protegerlo del aplastamiento, la penetración de la luz solar y el calor de las manos. En la calle es recomendable llevar el ramo con las flores hacia abajo (la humedad siempre irá directamente a los cogollos mientras se trasladan las flores).

Una de las principales razones por las que las flores se marchitan en un jarrón es la disminución del contenido de azúcar en los tejidos y la deshidratación de la planta. Esto sucede con mayor frecuencia debido a la obstrucción de los vasos sanguíneos por burbujas de aire. Para evitarlo, se sumerge el extremo del tallo en agua y se realiza un corte oblicuo con un cuchillo afilado o unas tijeras de podar. Después de esto, la flor ya no se saca del agua. Si surge tal necesidad, la operación se repite nuevamente.

Antes de colocar las flores cortadas en agua, retire todas las hojas inferiores de los tallos y también retire las espinas de las rosas. Esto reducirá la evaporación de la humedad y evitará el rápido desarrollo de bacterias en el agua.

8. ¿Cuál es la función de los pelos radiculares? ¿Qué es la presión de la raíz?

El agua ingresa a la planta a través de los pelos de la raíz. Cubiertos de moco, en estrecho contacto con el suelo, absorben agua con minerales disueltos en ella.

La presión de las raíces es la fuerza que provoca el movimiento unidireccional del agua desde las raíces hasta los brotes.

9. ¿Cuál es el significado de la evaporación del agua de las hojas?

Una vez en las hojas, el agua se evapora de la superficie de las células y sale a la atmósfera en forma de vapor a través de los estomas. Este proceso asegura un flujo continuo de agua ascendente a través de la planta: habiendo renunciado al agua, las células de la pulpa de la hoja, como una bomba, comienzan a absorberla intensamente de los vasos que las rodean, donde el agua ingresa a través del tallo desde la raíz.

10. En primavera, el jardinero descubrió dos árboles dañados. En uno, los ratones dañaron parcialmente la corteza; en otro, las liebres mordieron un anillo del tronco. ¿Qué árbol puede morir?

Un árbol cuyo tronco ha sido roído por liebres puede morir. Como resultado, la capa interna de corteza, llamada líber, será destruida. A través de él se mueven soluciones de sustancias orgánicas. Sin su afluencia, las células que se encuentran debajo del daño morirán.

El cambium se encuentra entre la corteza y la madera. En primavera y verano, el cambium se divide vigorosamente, lo que da como resultado que se depositen nuevas células del floema hacia la corteza y nuevas células de la madera hacia la madera. Por tanto, la vida del árbol dependerá de si el cambium está dañado.

Se ha cuestionado una hipótesis común sobre el origen de los animales. Los más antiguos no tuvieron que esperar hasta que los océanos estuvieran saturados de oxígeno.

La opinión generalmente aceptada es que la evolución de los animales se vio obstaculizada por la falta de oxígeno en el agua. Sin embargo, las esponjas actuales, muy parecidas a los primeros animales del planeta, prosperan en una ausencia casi total de oxígeno.

Al parecer, los animales más primitivos todavía vivían en aguas en las que casi no había este preciado elemento. En otras palabras, la vida surgió primero para crear los océanos oxigenados de hoy, y no al revés.

Daniel Mills, de la Universidad del Sur de Dinamarca, y sus colegas tomaron varias esponjas marinas, Halichondria panicea, de las aguas ricas en oxígeno de un fiordo danés y las colocaron en un acuario, del que gradualmente se extrajo oxígeno. Incluso cuando el nivel de oxígeno se redujo 200 veces en comparación con el nivel atmosférico, las esponjas duraron los diez días que les asignaron los científicos. Si las esponjas modernas pueden vivir con esta cantidad de oxígeno, los primeros animales también podrían hacerlo, ¿por qué no?